Линейное устройство для параметрического преобразования

 

Союз Советски к

Социалистическик

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< и974281 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 28.05.81 (21) 3293074/18-21 с присоединением заявки М (23) П риорнтет

Опубликовано15.11,82. Бюллетень М 42 (51)М. Кл.

6 01 R 17/10 фкударотекнный комитет

СССР

Ro делам изобретений и открытий (53) УД К 621. 317..733(088.8i

Дата опубликования описания 15.11.82 (72) Авторы изобретения

А.Г.Иаксидонов, А.А.Иежевикин и Ю.: Н. фаран«ов с (7! ) Заявитель (5" ) ЛИНЕЙНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПАРАМЕТРИЧЕСКОГО

ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для определения относительного изменения сопротивления резистивных датчиков.

Известно устройство для параметрического преобразования отйосительного изменения сопротивления датчика в напряжение, содержащее резистивный датчик, включенный в одно из плеч неуравновешенного четырехплечего измерительного резистивного моста, управляемого источника питания, выход которого соединен с диагональю питания моста, а вход — с выходом блока управления, вход которого соединен с измерительным мостом(1).

Недостатками устройства являются низкая чувствительность, разреша- и ющая способность и точность преобразования, зависящие от величины сопротивления датчика и его относительногo изменения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является линейное устройство, содержащее резистивный датчик, включенный в одно иэ плеч неуравновешенного четырехплечего измерительного резистивного моста, управляемого источника питания, выход которого соединен с диагональю питания моста, а вход,- с выходом блока управления, блок сравнения, один вход которого подсоединен к измерительному мосту, а другой - к источнику эталонного напряжения, а выход блока сравнения соединен со входом блока управления ().

Недостатками устройства являются низкая разрешающая способность и точность преобразования из-за наличия сигнала шума на его выходе. Существенным фактором, ограничивающим эти параметры, является малая величина чувствительности устройства.

Цель изобретения †. увеличение чувствительности, точности преобразоваз 97428 ния устройства и разрешающей способности.

Поставленная цель достигается тем, что в линейное устройство для параметрического преобразования, содержащее резистивный датчик, включенный в одно из плеч неуравновешенного четырехплечего измерительного резистивного моста, источник эталонного напряжения, выход которого соединен с одним из входов блока сравнения, блок управления, вход которого соединен с выходом блока сравнения, а выход - со входом управляемого источника питания, введены управ- 15 ляемый ключ, генератор синхроимпульсов и два синхронных детектора, причем вход ключа соединен с выходом управляемого источника питания> а управляющие входы ключа и двух синх- 20 ронных детекторов - с выходом генератора синхроимпульсов, выход ключа соединен с первой вершиной диаго-! нали питания моста, а измерительная диагональ моста соединена:со входом р5 одного из синхронных детекторов, вход второго синхронного детектора подключен ко второй вершине диагонали питания моста, выход второго синхронного детектора соединен со вторым входом блока сравнения.

На чертеже представлена структурная схема линейного устройства.

Устройство содержит резистивный датчик 1, включенный в одно из плеч неуравновешенного четырехплечего измерительного резистивного моста 2, источник 3 эталонного напряжения, синхронный детектор 4, блок 5 срав- 4О нения, блок б управления, управляемый источник 7 питания, генератор 8 синхроимпульсов, управляемый ключ 9 и синхронный детектор 10.

Устройство работает следующим об- 4 рааом.

В исходном состоянии сопротивление датчика 1 равно сопротивлению эталонного резистора моста 2. При этом напряжение источника 3 эталон50 ного напряжения равно напряжению на выходе синхронного детектора 4. Выходные напряжения блока 5 сравнения и блока 6 управления равны нулю, а напряжение на выходе управляемого источника 7 питания равно исходному, И номинальному значению, Импульсы с выхода генератора 8 смнхроимпупьсов поступают на управляющие входы ключа 9 и синхронных детекторов 4 и 10, После прихода синхроимпульса ключ 9 выбирает измерительный импульс, KQTopblH поступает на диагональ питания моста 2. Импульсный сигнал с эталонного резистора моста 2 поступает на вход синхронного детектора 4 одновременно с синхроимпульсом на его управляющем входе, Далее выходное напряжение с синхронного детектора 4 и поступает на вход блока 5 сравнения, При изменении сопротивления датчика 1 изменяется величина сигнала ,с эталонного резистора моста 2, что приводит к появлению сигнала ошибки на выходе блока 9 сравнения. Сигнал ошибки подается на вход блока 6 управления, который изменяет выход ное напряжение управляемого источника 7 питания так, что величина измерительных импульсов после детектирования синхронным детектором 4 была равна величине напряжения эталонного источника 3, т.е. до тех пор, пока величина сигнала ошибки на выходе блока 5 сравнения не станет равной нулю.

Выходной сигнал представляющий из себя смесь полезного сигнала и сигнала шума, с измерительной диагонали моста 2 поступает на вход синхронного детектора 10. Так как выходным сигналом устройства является напряжение, то на выходе синхронного детектора 10 отношение напряжения полезного сигнала к напряжению шума увеличивается в W2 раз, что в свою очередь приводит к увеличению разрешающей способности и точности преобразования устройства.

Дальнейшее улучшение этих параметров достигается путем увеличения чувствительности устройства за счет увеличения величины амплитуды напряжения измерительных импульсов-.

Возможности увеличения чувствительности устройства ограничиваются величиной длительности импульсов, минимальное значение которой определяется быстродействием управляемого ключа 9, а также частотными характеристиками элементов моста 2 и синхронных детекторов 4 и 10 °

В предлагаемом устройстве можно получить чувствительность, превышающую чувствительность известных устройств в 100 и более раз °

9742

Формула изобретения

Составитель В. Семенчук

Редактор Н, Êèèòóëèíeö Texpep E. Xàðèòîí÷èê Корректор Г. Огар

8 6 ираж 7 7 Подписное

ВНИИПИ (осударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5

Заказ

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, уя. Проектная, 5

Использование предлагаемого устройства с отмеченными выше характеристиками особенно эффективно при построении измерителей относительного изменения величины сопротивления реэистивных датчиков (процентных омметров), например, для измерения температурного коэффициента сопротивления (TKC) резисторов. Разрешающая способность такого азмеоителя 1в

ТКС достигает значения: 5-10 10 В, что обеспечивает возможность измерения параметров сверхпрецизионных резисторов.

Линейное устройство для параметрического преобразования, содержа- ю щее резистивный датчик, включенный в одно из плеч неуравновешенного четЬ|рехплечего измерительного резистивного моста, источник эталонного напряжения, выход которого соединен 25 с одним иэ входов блока сравнения, блок управления, вход которого соединен с выходом блока сравнения, а

81

d выход - со входом управляемого источника питания> о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью увеличения чувствительности, разрешающей спосо6ности и точности преобразования устройства, в него введены управляемый ключ, генератор синхроимпульсов, и два синхронных детектора, причем вход. ключа соединен с выходом управляемого источника питания, ауправляющие входы ключа и двух сйнхронных детекторов - с выходом генератора синхроимпульсов, выход ключа соединен с ,первой вершиной диагонали питания моста, а измерительная диагональ моста соединена со входом одного из синхронных детекторов, вход второго синхронного детектора подключен ко второй вершине диагонали питания моста, выход второго синхронного детектора соединен со вторИм входом блока сравнения, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 "Электроника", 1972,. Р. 22, с. 65»

2. Авторское свидетельство СССР

Y 531084, кл. G 01 R 17/00, 1975.